Gauge Theories in the Twentieth Century by John C Taylor (PDF)

Description

By the end of the 1970s, it was clear that all the known forces of nature (including, in a sense, gravity) were examples of gauge theories, characterized by invariance under symmetry transformations chosen independently at each position and each time. These ideas culminated with the finding of the W and Z gauge bosons (and perhaps also the Higgs boson). This important book brings together the key papers in the history of gauge theories, including the discoveries of: the role of gauge transformations in the quantum theory of electrically charged particles in the 1920s; nonabelian gauge groups in the 1950s; vacuum symmetry-breaking in the 1960s; asymptotic freedom in the 1970s. A short introduction explains the significance of the papers, and the connections between them.

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⭐Mit dem vorliegenden Werk hat John C. Taylor einen Sammelband von Originalarbeiten zur Eichfeldtheorie herausgegeben, die hauptsächlich aus der Zeit der 1920 – 1980iger Jahre stammen. Wie der Herausgeber im Vorwort feststellt, wurde bei der Auswahl der Arbeiten mehr auf die Darstellung von grundlegenden Prinzipien, denn auf Anwendungen, wert gelegt.Eichfeldtheorien mit ihren lokalen Symmetrien und deren Brechung, bilden die Grundlage des sogenannten Standard Models der Elementarteilchen Physik, das etwa in den 1970iger Jahren entwickelt wurde, und das sich, als bestens verträglich mit den bekannten experimentellen Befunden, erwiesen hat. Dieses Model, das heute i.A. als DIE Theorie der Elementarteilchen gelehrt wird, hat aber eine Vielzahl von Wurzel, in üblichen Kursvorlesungen scheint deswegen das ‘Setup’ der verschiedenen Bestandteile gelegentlich ‘vom Himmel’ zu fallen. Hier bewahrheitet sich, was Niels Bohr seinerzeit zum Verständnis der Quantenmechanik sagte, erst eine Blick auf die historische Entwicklung einer Theorie, erlaubt es, deren wahren Hintergründe und Beziehungen zu erfassen.Die Zusammenstellung ist also weder als Lehrbuch noch als Beitrag zur Geschichte der Physik gedacht, vielmehr zeigt sie dem interessierten Leser die Meilensteine einer Ideengeschichte auf, insbesondere offenbart sie die verschlungen Wege der Herausbildung der Vorstellung zur spontanen Symmetriebrechung, die den Wechselwirkungs- Bosonen der schwachen Kraft, Masse verleiht.Der Band beginnt mit Arbeiten zur Entstehung der Eichfeldideen: mit Auszügen aus Maxwells ‘Treatise’ und Weyls ‘Space Time Matter’, sowie Beiträgen von F. London, O, Klein, Y. Aharonov und D. Bohm — enthält die Arbeiten von C.N. Yang und R.L. Mills sowie R. Shaw zur Ausdehnung der Ideen auf nicht-abelsche Theorien – Beiträge von Y. Nambu, J. Schwinger und P.W. Anderson zu Eichinvarianz und Supraleitung – die zentralen Artikel zur spontanen Symmetriebrechung von Engler, Brout, Higgs, sowie von Guralnik, Hagen, Kibble – und schließlich G. t’Hofft legendäres Paper zur Renormierung von Lagranians für massive YM- Felder. Ferner wurden Arbeiten zu den Themen asymptotische Freiheit, Monopole und Vortices, Instantonen, nicht- störungstheoretische Zugänge u.a. aufgenommen.Die Sammlung vereint also eine geschickte Auswahl von Arbeiten, die die Entwicklung der Eichfeld Ideen im 20. Jahrhundert wesentlich mitprägten; sie ist somit eine wunderbare Quelle, insbesondere für all jene, die nicht ständigen Zugang zu den Zeitschrifteinsammlungen von Universitätsbibliotheken haben.

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